PENGOLAHAN AIR BERTINGKAT PENGOLAHAN AIR BERTINGKAT
Laporan Tetap Ini Disusun Untuk Memenuhi Pers
Laporan Tetap Ini Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Mengikuti UTSyaratan Mengikuti UTS Praktikum Pengendalian Pencemaran
Praktikum Pengendalian Pencemaran DISUSUN OLEH :
DISUSUN OLEH : Alifah
Alifah Rizky Rizky Hefyani Hefyani 061540411900615404119055 Arananda
Arananda Dwi Dwi Putri Putri 061540411570615404115700 Dedek
Dedek Aguspina Aguspina 061540411573061540411573 Fatimi
Fatimi Umaira Umaira 061540411570615404115766 Herlin
Herlin Linia Linia 061540411910615404119122 Lili
Lili Wijayanti Wijayanti 061540411580615404115800 Muhammad
Muhammad Sadikin Sadikin 061540411910615404119199 Nyayu Laras Islami
Nyayu Laras Islami 061540411580615404115866 Tri
Tri Abiyyah Abiyyah Ulfa Ulfa 061540411580615404115899 Wahyu
Wahyu Herdi Herdi Ramadhani Ramadhani 061540411590061540411590 Kelas : 4 EG B
Kelas : 4 EG B
Dosen Pembimbing : Hilwatullisan, S.T., M.T. Dosen Pembimbing : Hilwatullisan, S.T., M.T.
PROGRAM STUDI DIV TEKNIK ENERGI PROGRAM STUDI DIV TEKNIK ENERGI
JURUSAN TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
2017 2017
I. Tujuan Percobaan
Mengolah air limbah untuk menghasilkan air bersih
Menganalisis parameter air limbah awal dan akhir setelah pengolahan
Mengetahui kinerja alat pengolahan air secara bertingkat Menganalisis prinsip pengolahan air yang dilakukan
II. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan
Turbidimeter
Water proof cyber scan Gelas kimia
Gelas ukur Neraca analitik Spatula
Seperangkat alat pengolahan air bertingkat
Bahan yang digunakan
Air limbah
III. Dasar Teori
Limbah merupakan buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestic (rumah tangga). Limbah terdiri dari berbagai macam jenis yaitu, limbah padat, gas, dan cair. Agar limbah yang merupakan sisa buangan dapat dimanfaatkan kembali maka diperlukan suatu proses yang dapat merubah limbah menjadi suatu hal yang dapat dimanfaatkan. Sistem aerasi digunakan dengan maksud untuk mengurangi kebutuhan luas lahan dan meningkatkan proses pengolahan menjadi lebih cepat sekaligus meniadakan bau yang timbul mungkin akibat proses oksidasi yang tidak sempurna.
Aerasi dapat dilakukan secara alami, difusi, maupun mekanik. Aerasi alami merupakan kontak antara air dan udara yang dialirkan kedalam air limbah melalui diffuser, udara yang masuk kedalam air limbah melalui diffuser, udara yang masuk kedalam air limbah nantinya akan berbentuk gelembung-gelembung (bubbler ). Aerasi secara mekanik atau dikenal juga Mechanicel Agitation menggunakan proses pengadukan dengan alat
sehingga memungkinkan terjadinya kontak antara air dengan udara.
Tujuan proses aerasi adalah mengontakan semaksimal mungkin permukaan cairan dengan udara guna menaikkan jumlah oksigen terlarut didalam air buangan sehingga berguna bagi kehidupan, agar perpindahan suatu zat atau komponen dari satu medium ke medium yang lain berlangsung lebih efisien, maka yang terpenting adalah terjadinya turbulensi antara cairan dengan udara, sehingga tidak terjadi interface laju perpindahan terhenti.
Konsep dasar pengolahan air dengan menggunakan alat penyaring, atau saringan/air yang mengandung padatan, dilewatkan pada media sa ring dengan ukuran pori-pori lubang tertentu. Ukuran pori atau lubang saringan harus lebih kecil dari ukuran bahan padatan yang akan dipisahkan. Pada proses pengolahan air limbah, air minum, air kotor, penyaringan air ini bisa merupakan tahap awal, atau tahap lanjutan. Pada pengolahan tertentu penyaringan dilakukan setelah proses koagulasi atau penggumpalan.
Disini penyaringan merupakan tahap lanjutan dari proses koagulasi.
Reverse osmosi merupakan metode penyaringan yang dapat menyaring berbagai molekul besar dan ion-ion dari suatu larutan dengan cara member tekanan pada larutan ketika larutan itu berada di salah satu sisi membrane seleksi (lapisan penyaring). Proses tersebut menjadikan zat terlarut terendap dilapisan yang dialiri tekanan sehingga zat pelarut murni bisa mengalir kelapisan berikutnya. Membran ini harus bersifat selektif.
Aerasi
Aerasi adalah suatu proses penambahan udara/oksigen dalam air dengan membawa air dan udara ke dalam kontak yang dekat, dengan cara menyemprotkan air keudara atau dengan memberikan gelembung-gelembung halus udara dan membiarkannya naik melalui air. Proses memasukkan udara kedalam air limbah ini agar proses oksidasi biologi oleh mikroba akan dapat berjalan dengan baik serta kontak antara udara dengan (Fe) dan (Mg) terlarut akan membuat dua senyawa ini menjadi ferric dan maganic oxide hydrates yang menjadi tidak terlarut dan lama kelamaan akan berkumpul dan memiliki massa yang lebih berat dan kemudian terjadi pengendapan. Proses aerasi juga dapat menghilangkan CO2, H2S, dan CH4 terlarut dalam air limbah. Ada beberapa metode aerasi
diantaranya ;
1. Waterfall aerator/ multiple tray aerator 2. Cascade aerator
3. Multiple plat form aerator 4. Spray aerator
5. Bubble aerator
Saringan
Pada kolom penyaringan ini ada tiga macam lapisan dimana lapisan pertama merupakan arang/karbon aktif, lapisan kedua pasir, dan lapisan
ketiga ialah kerikil/zeolit. Karbon aktif berfungsi untuk menghilangkan bau, rasa, dan kandungan kaporit (Cl) Klorin dengan proses absorpsi material yang terkandung dalam air oleh karbon aktif. Pasir silica halus berfungsi untuk menyaring kotoran halus yang terlarut/terbawa oleh air. Krikil berfungsi untuk menghilangkan kandungan Ca2+ dan Mg2+ yang menyebabkan kualitas air minum menurun dimana biasanya disebut air sadah.
R everse Osmosis (R O)
Reverse Osmosis adalah proses pengolahan air limbah dengan menggunakan tekanan tinggi yang akan membalik proses osmosis yang mana proses osmosis adalah proses pergerakan air dari larutan yang mempunyai konsentrasi lebih rendah melalui membrane permeable ke larutan yang mempunyai konsentrasi yang lebih tinggi sampai tercapai kesetimbangan. Prinsip kerja dari RO yaitu memberikan tekanan balik yang lebih besar dari tekanan osmotic pada permukaan cairan yang berkonsentrasi tinggi, maka cairan dengan konsentrasi rendah akan
menembus membrane menjadi cairan yang murni.
Proses menggunakan RO ini menggunakan tekanan sebesar 75-350 psi atau 5,3-24,6 kg/cm2. Menurut jenis tekanannya RO terbagi dua yaitu unit tekanan tinggi (di atas 24,6 kg/cm2) dan unit tekanan rendah (rata-rata 17,6 kg/cm2). Membran yang biasa digunakan pada proses RO adalah selulosa asetat (CA), poliamida (PA), poliamida aromatis, polieteramida, dll. Membran ini bekerja pada suhu 21-3500C.
Hasil pengukuran RO dapat dinyatakan dalam dua hal yaitu % recovery dan % rejeksi. %recovery menunjukkan bagian air yang melewati membran sedangkan %rejeksi menunjukkan bagian air yang tidak melewati membran. % recovery dapat dihitung dengan
% recovery = volume setelah
volume total x 100 % sedangkan % rejeksi dapat dihitung dengan
% rejeksi =konsentrasi awal−konsentrasi akhir
konsentrasi awal x 100 % Standar baku mutu air minum (KepMenKes NO.907/2002)
pH = 6,5-8,5
Turbidity = maksimum 5 NTU
TDS = maksimum 1000 mg/l (ppm) Konduktivitas = maksimum 250 µs
IV. Prosedur Percobaan
1. Membuat sampel artifisial air limbah dengan menggunakan tanah liat
2. Menganalisis turbidity, pH, konduktifitas dan TDS
3. Memasukkan sampel air limbah sebanyak 10 L, dan dilakukan proses aerasi selama 30 min
4. Menganalisis sampel air limbah setelah proses aerasi dengan parameter no.2
5. Melanjutkan proses pengolahan filtrasi, menganalisa sampel air limbah setelah filtrasi dengan parameter no.2
6. Meneruskan proses ke RO, menganalisis sampel air limbah setelah RO dengan parameter no.2
7. Membandingkan setiap hasil proses pengolahan berdasarkan analisis parameter air yang didapatkan
8. Menghitung persen rejeksi
V. Data Percobaan Sampel Parameter Awal Setelah Aerasi Setelah Filtrasi Setelah Reverse Osmosis pH 6 6 7 7 Turbidity (NTU) 684 143 17 5,78 Konduktivitas (µs) 76,90 79,85 126,5 118,3 TDS (ppm) 71,35 75,33 119,8 111,6
VI. Perhitungan
Diketahui : konsentrasi sebelum RO = 119,8 ppm konsentrasi setelah RO = 111,6 ppm Ditanya : % rejeksi…?
Jawab
:
% rejeksi = konsentrasi awal−konsentrasi akhirkonsentrasi awal x 100 % =(119,8−111,6)ppm
119,8 ppm x 100 % = 6,844 %
VII. Analisis Data
Suatu proses industri pasti akan menghasilkan limbah baik padat, gas, maupun cair. Limbah cair boleh dilepaskan kelingkungan bila telah dilakukan treatment /pengolahan hingga sesuai dengan baku mutu air limbah (buangan). Untuk itu perlu dilakukan pengukuran untuk parameter - parameter yang menandakan mutu air. Pada percobaan ini ada beberapa parameter, yaitu pH, turbidity (kekeruhan), TDS (Total Dissolve Solid),
dan konduktivitas.
Air limbah biasanya bersifat asam, pH < 7. Sesuai dengan baku mutu air maka pH yang diizinkan adalah 6,5 – 8,5. Dari data dapat dilihat bahwa proses aerasi akan meningkatkan pH dari air limbah. Ini karena aerasi memasukkan O2 yang dapat mengurangi kadar pergerakkan dari ion H+ menyebabkan pH berubah menjadi netral.
Angka kekeruhan/turbidity suatu air dinyatakan dalam ntu. Secara kasat mata kekeruhan dapat dilihat, namun untuk nilai kekeruhan secara pasti harus digunkaan turbiditymeter. Dari data yang didaptkan baik proses aerasi, saringan pasir, dan reverse osmosis menurunkan nilai dari kekeruhan sample artifisial. Namun, setelah melewati RO, angka kekeruhan masih melebihi standar. Hal ini menunjukkan bahwa efisiensi alat, baik proses aerasi, filtrasi, dan RO sudah mengalami penurunan. Ada beberapa hal yang dapat dilakukan diantaranya melakukan proses aerasi
dengan waktu yang relatif lebih lama, mengganti saringan-saringan (karbon aktif, pasir, dan kerikil) pada filtrasi, dan mengganti membran pada RO.
Konduktivitas menandakan daya hantar dari suatu senyawa. Dalam hal ini batasan angka konduktivitas dari suatu air adalah kurang dari 250 µs. Dari data yang ada dapat dilihat hanya proses RO yang menurunkan nilai konduktivitas. Ini menunjukkan bahwa proses aerasi dan filtrasi membuat ion-ion didalam air limbah bertambah sehingga penghantar listriknya meningkat.
TDS (Total Dissolve Solid) menunjukkan nilai dari zat terlarut dalam suatu pelarut. Dari proses aerasi terjadi penurunan zat terlarut. Namun pada proses filtrasi terjadi peningkatan TDS. Kemungkinan hal ini terjadi karena saringan/filtrasi kotor, sehingga air yang dialirkan melaluinya bertambah konsentrasi zat terlarutnya. Ini juga dapat terjadi karena karbon aktif yang ada di filtrasi sudah mencapai titik jenuhnya. Namun dapat dilihat proses RO menurunkan kadarnya kembali meski dengan angka yang sangat kecil. Ini menunjukkan bahwa angkat rejeksi dari RO sangat rendah dan kemungkinan membrannya telah berkurang efisiensin ya.
VIII. Kesimpulan
1. Proses yang digunakan adalah aerasi, filtrasi, dan reverse osmosis 2. Proses filtrasi harus dilakukan perawatan baik penggantian karbon
aktif, maupun pencucian pasir silika dan zeloit
3. Membran pada reverse osmosis harus dilakukan penggantian karena persen rejeksinya sangat rendah
Daftar Pustaka
Tim Laboratorium Teknik Kimia.2017. Penuntun Praktikum
Pengendalian Pencemaran. Palembang : POLSRI
Anonim. 2017. Aerasi,(online),(http://id.wikipedia.org/wiki/ Aerasi).
Herdiana, Agus. 2016. Aerasi: Pengertian, Tujuan, dan
Berbagai Macam Metode Aerasi, (online),
(http://informasikesling.blogspot.co.id/2016/10/aerasi-pengertian-tujuan-danberbagai.html).
Herlambang, Arie, dkk. -. Teknologi Pengolahan Air Bersih
Dengan Proses Saringan Pasir Lambat “up flow”, (online),
(http://kelair.bppt.go.id/sipta/Artikel/pasir/pasir.html). Anonim. 2013. Penjernihan Air Sederhana, (online), (http://
Cerita-dan-ilmu.net/2013/10/penjernih-air-sederhana.html). Anonim. 2011. Reverse Osmosis, (online), (http:/stieatomic.
Blogspot.co.id/2011/05/reverse-osmosis.html). Saragih, Adi. 2010. Standar Baku Mutu Air, (online),
(http://adisaragih.blogspot.co.id).
Saputra, Heri. 2013. Standar Baku Mutu Air, (online), (http:
//kumpulan-segalailmu.blogspot.co.id/2013/08/standar-baku-mutu-air.html).
Anonim. 2014. Hubungan Konduktivitas dengan Kualitas
Air yang Baik, (online), (http://ukurkadarair.com/2014 /blog/hubungan-konduktivitas-dengan-kualitas-air-yang-baik/).
Gambar Alat
Seperangkat Alat Pengolahan Air Bertingkat
